JP6284807B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置に関する。

特許文献１に、図５〜図７に示されるような、モータと偏心揺動型の減速機とを備えた駆動装置が開示されている。

構成を簡単に説明すると、この駆動装置９０１の偏心揺動型の減速機９１０は、内歯歯車９１２と、該内歯歯車９１２に内接噛合する外歯歯車９１４、９１６と、を備えるとともに、該内歯歯車９１２の軸心Ｃ９１２からＬ９１８だけオフセットした位置に、外歯歯車９１４、９１６を揺動させるための複数（この例では３本）のクランク軸９１８Ａ〜９１８Ｃを備えている。そして、各クランク軸９１８Ａ〜９１８Ｃに設けられた偏心体９２０、９２２によって外歯歯車９１４、９１６が揺動しながら内歯歯車９１２に内接噛合している。このタイプの減速機９１０は、振り分けタイプの偏心揺動型の減速機と称されることもある。

また、この駆動装置９０１は、全てのクランク軸９１８Ａ〜９１８Ｃに対して第１アキシャルギャップモータ９３０Ａ〜９３０Ｃ、第２アキシャルギャップモータ９３２Ａ〜９３２Ｃが、それぞれ設けられている（図５では９３０Ａ、９３２Ａについてのみ図示）。第１アキシャルギャップモータ９３０Ａ〜９３０Ｃは、それぞれクランク軸９１８Ａ〜９１８Ｃと一体的に回転するロータ９４０Ａ〜９４０Ｃと、該ロータ９４０Ａ〜９４０Ｃとの間にギャップδ９３０Ａ〜δ９３０Ｃを設けて配置されるステータ９５０Ａ〜９５０Ｃと、を有している。第２アキシャルギャップモータ９３２Ａ〜９３２Ｃ側も同様である。そして、第１アキシャルギャップモータ９３０Ａ〜９３０Ｃは、第２アキシャルギャップモータ９３２Ａ〜９３２Ｃと位相角が揃えられている。

第１アキシャルギャップモータ９３０Ａ〜９３０Ｃに着目すると、第１アキシャルギャップモータ９３０Ａ〜９３０Ｃのロータ９４０Ａ〜９４０Ｃは、図６に示されるように、永久磁石９４０Ｎ１〜９４０Ｎ４と永久磁石９４０Ｓ１〜９４０Ｓ４が交互に配置されている。永久磁石９４０Ｎ１〜９４０Ｎ４は、ベースプレート９４５の表面に、Ｎ極を駆動装置９０１の外側に向けて固定されており、永久磁石９４０Ｓ１〜９４０Ｓ４は、ベースプレート９４５の表面に、Ｓ極を駆動装置９０１の外側に向けて固定されている。各クランク軸９１８Ａ〜９１８Ｃに対する永久磁石９４０Ｎ１〜９４０Ｎ４および永久磁石９４０Ｓ１〜９４０Ｓ４の位置は、全てのロータ９４０Ａ〜９４０Ｃで等しい。

また、図７に示されるように、第１アキシャルギャップモータ９３０Ａ〜９３０Ｃの第１ステータ９５０Ａ〜９５０Ｃの中心Ｃ９５０Ａ〜Ｃ９５０Ｃは、夫々のクランク軸９１８Ａ〜９１８Ｃの軸心Ｃ９１８Ａ〜Ｃ９１８Ｃに一致している。第１ステータ９５０Ａ〜９５０Ｃは、Ｕ相の電流が流れる巻線Ｕ、Ｖ相の電流が流れる巻線Ｖ、及びＷ相の電流が流れる巻線Ｗを備えている。巻線Ｕ、Ｖ及びＷは、圧粉磁心で形成されているステータコア９５６Ａ〜９５６Ｃに巻き付けられている。クランク軸９１８Ａ〜９１８Ｃの軸心Ｃ９１８Ａ〜Ｃ９１８Ｃに対する巻線Ｕ、Ｖ及びＷの取り付け位置（回転角）は、全ての第１ステータ９５０Ａ〜９５０Ｃで等しい。

特許文献１で開示されている駆動装置９０１では、この構成により、第１、第２アキシャルギャップモータ９３０Ａ〜９３０Ｃ、９３２Ａ〜９３２Ｃの駆動により、全クランク軸９１８Ａ〜９１８Ｃが、同一の方向に同一の回転速度で同期して回転可能である。そして、駆動装置９０１は、この構成により、キャリヤ９２４、９２６から各クランク軸９１８Ａ〜９１８Ｃの回転速度を減速した回転出力を得ている。

特開２０１３−９４０１６号公報（図１〜図３）

しかしながら、このような偏心揺動型の減速機のクランク軸に、モータのロータを設ける構造の駆動装置にあっては、回転時に脈動が生じ易いという問題があった。本発明は、このような偏心揺動型の減速機のクランク軸にモータのロータを設ける構造の駆動装置に特有の問題を解消するためになされたものであって、回転の円滑性をより高めることのできる駆動装置を提供することをその課題としている。

本発明は、モータと、偏心体が設けられたクランク軸を有する偏心揺動型の減速機と、を備えた駆動装置において、前記モータが、前記クランク軸に設けられ、該クランク軸と一体的に回転するロータと、該ロータとの間にギャップを設けて配置されるステータと、を有し、前記モータは、前記ロータと前記ステータとが、軸方向に前記ギャップを設けて対向するアキシャルギャップ型のモータであり、前記クランク軸は、前記ロータよりも前記偏心体側においてのみ軸受により支持され、前記クランク軸が変形していない状態において、前記モータに通電したときの前記ロータと前記ステータとの間に発生する吸引力を、最外周を含む同一の径方向位置において、周方向位置によって異ならせた構成とすることにより、上記課題を解決したものである。

偏心揺動型の減速機のクランク軸は、偏心揺動回転の影響を受けて撓みながら回転する。しかし、本発明では、クランク軸が変形していない状態において通電したときのロータとステータとの間に発生する吸引力を、ロータの周方向位置によって異ならせるようにしている。そのため、このクランク軸の撓みによってロータとステータとの間のギャップが変化し、実際に発生する吸引力が偏心体（すなわちロータ）の回転角（周方向位置）に依存して異なってしまう現象をより緩和（平準化）することができる。これにより、駆動トルクの脈動をより小さく抑えた運転を行うことができる。

本発明によれば、回転の円滑性をより高めることのできる駆動装置を得ることができる。

本発明の実施形態の一例に係る駆動装置の全体断面図 図１の要部拡大断面図 図２の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図 本発明の他の実施形態の一例に係る駆動装置の要部断面図 従来の駆動装置の一例を示す全体断面図 図５の駆動装置について、キャリヤからハウジングを取り外した状態の減速機の平面図 図５の駆動装置について、キャリヤから取り外したハウジングの平面図

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例に係る駆動装置の全体断面図である。

この駆動装置１は、モータ３０と、センタクランクタイプの偏心揺動型の減速機１０とを備える。モータ３０は、入力軸（クランク軸）１８と一体的に回転するロータ４０と、該ロータ４０との間にギャップδ３０を設けて対向配置されるステータ５０と、を有している。本実施形態に係るモータ３０は、ロータ４０とステータ５０とが軸方向にギャップδ３０を設けて対向するアキシャルギャップ型のモータである。モータ３０の構成については、後に詳述する。

モータ３０のロータ４０は、ボルト４１を介して減速機１０の入力軸１８と連結されている。ロータ４０の軸心Ｃ４０と入力軸１８の軸心Ｃ１８はインロー部４３での嵌合によって揃えられる。また、ロータ４０の周方向位置と入力軸１８の周方向位置は、特定の関係が維持されるように規定されている（後述）。

減速機１０の入力軸１８は、負荷側の径方向中央にホロー部１８Ｈが大きく形成され、軽量化されている。入力軸１８の外周には、２個の偏心体（第１、第２偏心体）２０、２２が一体的に形成されている。なお、偏心体２０、２２は、図示せぬキー等によって入力軸１８に連結する構成であってもよい。偏心体２０、２２の外周は、入力軸１８の軸心Ｃ１８に対してそれぞれ偏心量ｅだけ偏心している。２つの偏心体２０、２２の偏心位相差は、１８０度である（径方向において互いに離反する方向に偏心している）。

偏心体２０、２２の外周には、ころ（第１、第２ころ）１５、１７を介して外歯歯車（第１、第２外歯歯車）１４、１６が組み込まれている。外歯歯車１４、１６が２枚組み込まれているのは、動力伝達容量を確保すると共に、各外歯歯車１４、１６のそれぞれの偏心揺動の位相を異ならせることにより、入力軸１８の径方向に発生する偏心荷重を相殺して減速機１０全体の動的バランスをより向上させるためである。外歯歯車１４、１６は、揺動しながら内歯歯車１２に内接噛合している。

内歯歯車１２は、この実施形態では、内歯歯車本体１２Ａおよび内歯を構成する外ピン１２Ｂを有している。内歯歯車本体１２Ａは、ケーシング６２と一体化され、円弧状の溝部１２Ａ１を有している。外ピン１２Ｂは、該円弧状の溝部１２Ａ１に回転自在に組み込まれている。内歯歯車１２の内歯の数（外ピン１２Ｂの本数）は、外歯歯車１４、１６の外歯の数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。

一方、外歯歯車１４、１６には、該外歯歯車１４、１６の軸心（組み立てられた状態で偏心体２０、２２の軸心Ｃ２０、Ｃ２２と同じ）からオフセットした位置に貫通孔（第１、第２貫通孔）１４Ａ、１６Ａが、周方向において複数形成されている。各貫通孔１４Ａ、１６Ａを内ピン（ピン部材）６４が貫通している。内ピン６４の外周には摺動向上部材として内ローラ６６が外嵌されている（ただし、内ローラ６６はなくてもよい）。内ローラ６６と貫通孔１４Ａ、１６Ａとの間には、偏心体２０、２２の偏心量ｅの２倍に相当する隙間が確保されている。

外歯歯車１４、１６の軸方向両側には、キャリヤ（第１、第２キャリヤ）２４、２６が配置されている。内ピン６４は、このうちの軸方向負荷側（反モータ側）の第２キャリヤ２６と一体化されている（第２キャリヤ２６から一体的に突出している）。内ピン６４の先端部６４Ａは、軸方向反負荷側の第１キャリヤ２４の凹部２４Ａと嵌合しており、内ピン６４は、ボルト６８によって第１キャリヤ２４と連結されている。これにより、第１、第２キャリヤ２４、２６は、一体的に回転可能である。第１、第２キャリヤ２４、２６は、背面合わせでケーシング６２に組み込まれたアンギュラ玉軸受で構成される主軸受（第１、第２主軸受）７０、７２によって回転自在に支持されている。

なお、入力軸１８は、一対の玉軸受（第１、第２玉軸受）７４、７６によって第１、第２キャリヤ２４、２６に支持されている。この実施形態では、第１玉軸受７４は、第１偏心体２０とロータ４０との間に配置されている。

この駆動装置１は、ケーシング６２がボルト（ボルト孔のみ図示）６３を介して第１の部材（例えば産業用ロボットの第１のアーム：図示略）と連結され、第２キャリヤ２６がタップ穴２６Ａを利用して第２の部材（例えば産業用ロボットの第２のアーム：図示略）と連結されて使用される。

なお、符号８０は、モータ３０の保護ケーシングである。保護ケーシング８０は、モータ３０のロータ４０およびステータ５０を収容する凹部８０Ａと、該凹部８０Ａの径方向外側に延在しているフランジ部８０Ｂと、第１キャリヤ２４に対するインロー部８０Ｃと、を有している。保護ケーシング８０は、インロー部８０Ｃが第１キャリヤ２４の外周と嵌合され、フランジ部８０Ｂが第１キャリヤ２４の軸方向端面２４Ｂに当接した状態で、ボルト８２によって該第１キャリヤ２４の軸方向端面２４Ｂに固定されている。

符号８４〜８６は、オイルシール、８８は、第１キャリヤ２４のホロー部を閉塞するキャップである。

次に、本実施形態に係るモータ３０の構成について詳細に説明する。

前述したように、本実施形態に係るモータ３０は、アキシャルギャップ型のモータで、入力軸（クランク軸）１８と一体的に回転するロータ４０と、該ロータ４０との間に軸方向にギャップδ３０を設けて対向配置されるステータ５０と、を有している。

ロータ４０は、例えば、図６に示した従来のロータ９４０Ａ〜９４０Ｃのように、２組の永久磁石４０Ｎ、４０Ｓが円周方向に交互に配置されている。一方の永久磁石Ｎは、ベースプレート４５の表面４５ＡにＮ極を駆動装置１の軸方向外側に向けて固定されており、もう一方の永久磁石４０Ｓは、ベースプレート４５の表面４５ＡにＳ極を駆動装置１の軸方向外側に向けて固定されている。

一方、ステータ５０は、例えば、図７に示した従来のステータ９５０Ａ〜９５０Ｃのように、Ｕ相の電流が流れる巻線５０Ｕ、Ｖ相の電流が流れる巻線５０Ｖ及びＷ相の電流が流れる巻線５０Ｗを備えている。なお、図１には、巻線５０Ｕ、５０Ｖが現れており、巻線５０Ｗは現れていない。巻線５０Ｕ、５０Ｖ及び５０Ｗは、例えば圧粉磁心で形成されているコア５０Ａに巻き付けられている。ステータ５０は、コア５０Ａを例えば接着剤で保護ケーシング８０の凹部８０Ａに固定することにより、該保護ケーシング８０に取り付けられている。

この実施形態では、ロータ４０とステータ５０との間のギャップδ３０が、入力軸１８が変形していない状態（つまりクランク軸が撓んでいない状態）において、モータ３０（具体的にはステータ５０）に通電したときのロータ４０とステータ５０との間に発生する吸引力が、周方向位置によって異なるように設定されている。そして、これを具体的に実現するために、この実施形態に係るモータ３０では、モータ３０に通電していない状態において、ロータ４０とステータ５０との間のギャップδ３０が周方向位置によって異なるように設定されている。

図２、図３を用いて、より詳細に説明する。なお、図２は、図１の要部拡大断面図、図３は、図２の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。ロータ４０とステータ５０との間のギャップδ３０は、通常のアキシャルギャップ型のモータでは、クランク軸が変形していない状態で全ての円周方向位置および全ての径方向位置において同一に設定される。つまり、ロータ４０の永久磁石４０Ｎ、４０Ｓの軸方向ステータ側の端面（以下単にロータ面４０Ｐと称す）と、ステータ５０のコア５０Ａの軸方向ロータ側の端面（以下単にステータ面５０Ｐと称す）は、共に軸心Ｃ１８と直角の面とされ、平行に設定される。

しかしながら、本実施形態においては、ロータ４０に最も近い第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａ（偏心量ｅが発生している方向）におけるギャップが、該第１偏心体２０の反最大偏心方向Ｘｂ（最大偏心方向Ｘａから１８０°位相がずれた方向）におけるギャップよりも小さくなるように設定されている。すなわち、本実施形態において、ロータ４０に最も近い第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａは、例えば、図２において図面の下方向、図３でも、図面の下方向に相当している。この場合、図２に示されるように、第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａにおけるギャップδ３０ｍｉｎが、第１偏心体２０の反最大偏心方向Ｘｂにおけるギャップδ３０ｍａｘよりも小さくなるように設定される（δ３０ｍｉｎ＜δ３０ｍａｘ）。

より具体的には、この実施形態では、ステータ５０のステータ面５０Ｐは、軸心Ｃ１８と直角である。また、ロータ４０のベースプレート４５の厚さＷ４５は一定であって、かつベースプレート面（ベースプレートの軸方向ステータ側の面）４５Ｐも、軸心Ｃ１８と直角である。そして、ギャップδ３０の大小の変化、つまり、ギャップδ３０ｍａｘからギャップδ３０ｍｉｎへの変化を、ロータ４０の永久磁石４０Ｎ、４０Ｓの軸方向厚さＴｈ４０を周方向位置で変化させることで実現している。このδ３０ｍａｘからギャップδ３０ｍｉｎへの変化は、この実施形態では、（段差的にではなく）漸次的としてある。すなわち、最も広いギャップδ３０ｍａｘから最も狭いギャップδ３０ｍｉｎへと周方向位置に依存してなだらかに変化している。具体的には、周方向におけるギャップδ３０の変化率が一定（ロータ面４０Ｐが軸と直角の面に対してなす角度（傾き）が一定）となるように、該ギャップδ３０が、最も広いギャップδ３０ｍａｘから最も狭いギャップδ３０ｍｉｎへと周方向位置によって変化している。

また、図２から明らかなように、本実施形態においては、ギャップδ３０は、同一の周方向位置において、径方向位置によっても異なるように設定してある。具体的には、ギャップδ３０は、最大偏心方向Ｘａから反最大偏心方向Ｘｂに向かって大きくなるように設定してある。具体的には、径方向におけるギャップδ３０の変化率が一定（ロータ面４０Ｐが軸と直角の面に対してなす角度（傾き）が一定）となるように、該ギャップδ３０が、最も広いギャップδ３０ｍａｘから最も狭いギャップδ３０ｍｉｎへと径方向位置によって直線的に変化している。

一方、ロータ４０と入力軸１８（第１偏心体２０）は、ボルト４１によって周方向、径方向、および軸方向に一体化されている。そのため、ロータ４０は、第１偏心体２０と完全に一体的に回転する。そのため、ロータ４０に最も近い第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａにおけるギャップδ３０ｍｉｎは、該第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａが回転してゆくに従って、共に周方向に回転してゆくようになる。つまり、例えば、最も狭いギャップδ３０ｍｉｎは、ロータ４０に最も近い第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａと常に一致する周方向位置で形成され、最も広いギャップδ３０ｍａｘは、ロータ４０に最も近い第１偏心体２０の反最大偏心方向Ｘｂと常に一致する周方向位置で形成されることになる。

次に本実施形態の作用を説明する。

始めに、偏心揺動型の減速機１０の動力伝達に係る作用を説明する。

入力軸（クランク軸）１８が回転すると該入力軸１８と一体化されている偏心体２０、２２が回転し、ころ１５、１７を介して外歯歯車１４、１６が揺動回転する。このとき、外歯歯車１４、１６は、偏心体２０、２２によって内歯歯車１２側に押し付けられる態様で内歯歯車１２に内接噛合する。この結果、内歯歯車１２（の外ピン１２Ｂ）に対する外歯歯車１４、１６の噛合位置が順次ずれてゆく現象が発生する。

外歯歯車１４、１６の歯数は、内歯歯車１２の歯数よりも１だけ少ないため、外歯歯車１４、１６は、入力軸１８が１回回転するごとに、１歯分だけ内歯歯車１２に対して位相がずれる（自転する）ことになる。この自転成分が、内ローラ６６および内ピン６４を介してキャリヤ２４、２６に伝達され、第２キャリヤ２６からケーシング６２に対する相対回転が出力される。第２キャリヤ２６の回転速度は、入力軸１８の回転速度の１／（外歯歯車１４、１６の歯数）となる。なお、外歯歯車１４、１６の揺動成分は、内ローラ６６と外歯歯車１４、１６の貫通孔１４Ａ、１６Ａとの間に確保された隙間によって吸収される。

この一連の作用がなされる際、入力軸（クランク軸）１８には、内歯歯車１２からの噛合反力が、外歯歯車１４、１６および偏心体２０、２２を介して掛かると共に、内ピン６４および内ローラ６６側からの自転反力が、やはり外歯歯車１４、１６および偏心体２０、２２を介して掛かることになる。

ここで、入力軸１８に対してこれらの反力が掛かる位置（方向）について、図３を用いてより詳細に説明する。前述したように、図３において、第１偏心体２０は、図３の下側が最大偏心方向Ｘａとなっている。入力軸１８には第１偏心体２０が偏心したときに第１外歯歯車１４の揺動の反力が掛かるため、荷重を受ける方向は概ね反最大偏心方向Ｘｂ（第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａの反対方向）となる。

ただし、正確には最も荷重が掛かるのは、反最大偏心方向Ｘｂではなく、反最大偏心方向Ｘｂから周方向に約４５°ずれた方向Ｘｃである。このずれる方向は、入力軸１８の回転が逆転すると反転して（方向Ｘｃと対称の）方向Ｘｄになる。したがって、正確には、入力軸１８に最大荷重が掛かる方向（入力軸１８が撓む方向）は、入力軸１８が正転方向に回転するときは方向Ｘｃであり、逆転方向に回転するときは、方向Ｘｄであるということになる。

しかし、事実上は、正転時および逆転時を含めて、入力軸１８は、概ね反最大偏心方向Ｘｂの近傍において最も撓むと捉えてよい。本実施形態もこの思想に基づいて構成されている。

一方、この実施形態では、ロータ４０は、第１玉軸受７４に対して第１偏心体２０と軸方向反対側に位置している。したがって、入力軸１８において第１偏心体２０の近傍が撓むと、入力軸１８のロータ４０の近傍では、第１偏心体２０の近傍で撓む方向と逆の方向、つまり第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａ側（矢印Ｘｒ方向）に撓むことになる。その結果、入力軸１８と一体化されているロータ４０（のロータ面４０Ｐ）が軸心Ｃ１８と直角の方向から傾くことになる。したがって、入力軸１８が変形していない状態（撓んでいない状態）において、もし、ギャップが均一に設定されていた場合は、該ギャップδ３０がより小さくなる側（反最大偏心方向Ｘｂ側：図２の上側）の周方向位置の近傍での吸引力が増大し、ギャップδ３０がより大きくなる側（最大偏心方向Ｘａ側：図２の下側）の周方向位置の近傍では、吸引力が低下することになる。この結果、偏心体２０、２２が１回回転する毎に、該偏心体２０、２２の回転角に依存してモータ３０での発生トルクが増減し、脈動や振動を引き起こす要因となってしまう。

しかし、本実施形態では、入力軸（クランク軸）１８が変形していない状態（撓んでいない状態）において、モータ３０に通電したときのロータ４０とステータ５０との間に発生する吸引力を、周方向位置によって異ならせるようにしている。具体的には、モータ３０に通電していない状態において、ギャップδ３０の大きさが周方向位置によって異なっており、ロータ４０に最も近い第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａにおけるギャップδ３０ｍｉｎが、該第１偏心体２０の反最大偏心方向Ｘｂにおけるギャップδ３０ｍａｘよりも小さく設定されている（δ３０ｍｉｎ＜δ３０ｍａｘ）。

そのため、モータ３０が通電され、偏心体２０、２２から偏心荷重が入力軸１８に伝達されてきて該入力軸１８のロータ４０の近傍がＸｒ方向に撓んだとしても、これによって、実際のロータ４０とステータ５０との間のギャップδ３０は周方向において、「むしろ」より均一に近くなり、モータ３０が運転時に発生する駆動トルクをより平準化させることができるようになる。

さらには、この実施形態では、ギャップδ３０が、同一の周方向位置において、径方向位置によっても異なるようにし、具体的には、入力軸１８が変形していない状態において、ギャップδ３０が、第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａから反最大偏心方向Ｘｂに向かって大きくなるようにしている。これは、入力軸１８がＸｒ方向に撓むと、同一の周方向位置でも最大偏心方向Ｘａ側ほどギャップδ３０がより大きくなり、反最大偏心方向Ｘｂ側ほどギャップδ３０がより小さくなるためである。つまり、反最大偏心方向Ｘｂにおいてギャップδ３０がより大きくなる（最大でギャップδ３０ｍａｘにまで大きくなる）ように設定されるため、一層円滑な回転が可能である。

要するならば、（正転時においても、また逆転時においても）入力軸１８の撓みによる脈動をより低減し、モータ３０によって実際に発生されるトルクを、（第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａの回転角に関わらず）より平準化することができ、回転の円滑性をより向上させることができる。

なお、上記実施形態では、ロータ４０に最も近い第１偏心体２０と、ロータ４０との間に第１玉軸受７４が配置されていた（ロータ４０が、第１玉軸受７４に対して第１偏心体２０と軸方向反対側に位置していた）。したがって、入力軸１８において第１偏心体２０の近傍が撓むと、入力軸１８のロータ４０の近傍では、第１偏心体２０の近傍で撓む方向Ｘｂと逆の方向Ｘｒに撓む構造となっていた。このため、ロータ４０に最も近い第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａにおけるギャップδ３０ｍｉｎが、該第１偏心体２０の反最大偏心方向Ｘｂにおけるギャップδ３０ｍａｘよりも小さくなるように設定していた。

しかし、偏心揺動型の減速機においては、必ずしも常にロータに最も近い偏心体と、ロータとの間に軸受が配置されているわけではなく、ときに、軸受に対して同一の側にロータに最も近い偏心体およびロータの双方が位置する場合もある。

このような場合には、クランク軸のロータに最も近い偏心体が撓む方向とロータの近傍が撓む方向が一致するため、ロータに最も近い偏心体の最大偏心方向におけるギャップが、該偏心体の反最大偏心方向におけるギャップよりも大きくなるように設定するとよい。

なお、上記実施形態においては、ロータ４０の永久磁石４０Ｎ、４０Ｓの軸方向厚さＴｈ４０を周方向位置によって変化させることによって、ギャップδ３０を周方向位置によって異ならせる構成を実現していた。しかし、ギャップを周方向位置によって異ならせる手法は、上記手法に限定されない。例えば、ベースプレートの軸方向厚さを周方向位置によって異ならせてもよいし、永久磁石とベースプレートの両方の軸方向厚さを周方向位置によって異ならせてもよい。

また、上記実施形態では第１偏心体２０の最大偏心方向Ｘａで最少ギャップδ３０ｍｉｎ、反最大偏心方向Ｘｂで最大ギャップδ３０ｍａｘとなるように、周方向において一定の変化率でギャップδ３０を変化させていた。しかし、ギャップが周方向位置によって異なっているのであれば、ギャップの周方向における変化態様は、特に上記例に限定されない。より具体的には、駆動装置を駆動することによって、「クランク軸（上記例では入力軸）が変形した状態でのギャップが狭くなる周方向位置における（クランク軸が変形していない状態での）ギャップ」が、「クランク軸が変形した状態でのギャップが広がる周方向位置における（クランク軸が変形していない状態での）ギャップ」よりも大きく形成されていればよい。例えば、軸方向厚さの異なる永久磁石を周方向に並べることによって、ギャップを周方向に階段状に変化させてもよいし、第１偏心体（２０）の最大偏心方向Ｘａの近傍の所定の周方向範囲（例えば、Ｘａ±４５°の周方向範囲）のギャップを、反最大偏心方向Ｘｂの近傍の所定の周方向範囲（例えば、Ｘｂ±４５°の周方向範囲）のギャップよりも小さくして、それ以外の周方向範囲のギャップは一定としてもよい。

さらには、要するに、クランク軸が変形していない状態において、モータに通電したときのロータとステータとの間に発生する吸引力を、周方向位置によって異ならせることができるならば、その手法は、ギャップを周方向位置によって異ならせる手法に限定されない。

例えば、ロータによって形成される磁界が、該ロータの周方向位置によって異なるように構成しても、クランク軸が変形していない状態において、モータに通電したときのロータとステータとの間に発生する吸引力を、周方向位置によって異ならせることができる。

具体的には、例えば、ロータ４０の永久磁石４０Ｎ１〜４０Ｎ４、４０Ｓ１〜４０Ｓ４が、例えば、先の図６に示されるような９４０Ｎ１〜９４０Ｎ４、９４０Ｓ１〜９４０Ｓ４のような態様で配置されている場合には、例えば、永久磁石（４０Ｓ１、４０Ｎ１）＜（４０Ｓ２、４０Ｎ２、４０Ｓ４、４０Ｎ４）＜（４０Ｓ３、４０Ｎ３）の３段階に、あるいは、永久磁石（４０Ｎ４、４０Ｓ１、４０Ｎ１、４０Ｓ２）＜（４０Ｎ２、４０Ｓ３、４０Ｎ３、４０Ｓ４）の２段階に、それぞれの永久磁石４０Ｎ１〜４０Ｎ４、４０Ｓ１〜４０Ｓ４の磁界（磁力）の強度が周方向位置、あるいは径方向位置に依存して変化するように構成してもよい。ロータ４０の永久磁石による磁界の強度を変えるには、例えば、永久磁石の素材を変えればよい。

もちろん、上記構成のうち、２以上の構成を併用してもよい。

なお、本発明は、例えば、先に図５〜図７を用いて説明したような振り分けタイプの偏心揺動型の減速機を採用した駆動装置にも適用可能である。図５〜図７を用いて説明したように、振り分けタイプの偏心揺動型の減速機は、クランク軸が内歯歯車の軸心からオフセットした位置に複数設けられており、各クランク軸を同期して回転させる、という構成を備えている。しかし、クランク軸をモータによって駆動するという基本構造自体は先の図１〜図３の実施形態と同様に捉えることが可能である。すなわち、本発明は、振り分けタイプの偏心揺動型の減速機を採用した駆動装置にも適用可能である。

図４に、振り分けタイプの減速機に組み込まれている複数のクランク軸のうちの１本のクランク軸１１８に、２個のアキシャルギャップ型のモータ１３０、１３２を結合した一例を示す。なお、実際には、全てのクランク軸１１８に、同様にモータ１３０、１３２が設けられる。

この図４の例では、クランク軸１１８の一端に、第１のモータ１３０のロータ１４０が設けられ、他端に第２のモータ１３２のロータ１４２が設けられている。そして、それぞれのロータ１４０、１４２とステータ１５０、１５２との間のギャップδ１３０、δ１３２の変化状況が、周方向において１８０度ずれている。つまり、１本のクランク軸１１８の両端に同一構造の第１、第２のアキシャルギャップ型のモータ１３０、１３２を、軸方向に対向させる態様で組み込み、かつ、偏心運動による吸引力の変動の影響に関しては、第２のモータ１３２におけるギャップδ１３２の周方向の変化態様が、第１のモータ１３０におけるギャップδ１３０の周方向の変化態様を、クランク軸１１８の軸心Ｃ１１８を通る面に対して折り返した変化態様となるように設定されている。そして、それぞれのモータ１３０、１３２に対して、先の図１〜図３の実施形態と同様の構成を採用している。理解を容易にするために、図１〜図３の実施形態と同一または類似する部位、または部材に下２桁が同一の符号を付している。

第１のモータ１３０に着目すると、この実施形態においても、クランク軸１１８が変形していない状態（撓んでいない状態）において、モータ１３０に通電したときのロータ１４０とステータ１５０との間に発生する吸引力を、周方向位置によって異ならせるようにしている。

具体的には、モータ１３０に通電していない状態において、ギャップδ１３０の大きさが周方向位置によって異なっており、ロータ１４０に最も近い第１偏心体１２０の最大偏心方向Ｘａ１におけるギャップδ１３０ｍｉｎが、該第１偏心体１２０の反最大偏心方向Ｘｂ１におけるギャップδ１３０ｍａｘよりも小さく設定されている。

さらには、ギャップδ１３０が、同一の周方向位置において、径方向位置によっても異なるようにするべく、ギャップδ１３０が、最大偏心方向Ｘａ１から反最大偏心方向Ｘｂ１に向かって大きくなるようにしている。

一方、第２のモータ１３２に着目すると、クランク軸１１８が変形していない状態（撓んでいない状態）において、モータ１３２に通電したときのロータ１４２とステータ１５２との間に発生する吸引力を、周方向位置によって異ならせるようにしている。

具体的には、モータ１３２に通電していない状態において、ギャップδ１３２の大きさが周方向位置によって異なっており、ロータ１４２に最も近い第２偏心体１２２の最大偏心方向Ｘａ２におけるギャップδ１３２ｍｉｎが、該第２偏心体１２２の反最大偏心方向Ｘｂ２におけるギャップδ１３２ｍａｘよりも小さく設定されている。

さらには、ギャップδ１３２が、同一の周方向位置において、径方向位置によっても異なるようにするべく、ギャップδ１３２が、最大偏心方向Ｘａ２から反最大偏心方向Ｘｂ２に向かって大きくなるようにしている。

第２偏心体１２２の最大偏心方向Ｘａ２は、第１偏心体１２０の最大偏心方向Ｘａ１と位相が１８０°反転している（ずれている）。同様に、第２偏心体１２２の反最大偏心方向Ｘｂ２は、第１偏心体１２０の反最大偏心方向Ｘｂ１と位相が１８０°反転している。そのため、結局、偏心運動による吸引力の変動の影響に関しては、第２のモータ１３２におけるギャップδ１３２の周方向の変化態様が、第１のモータ１３０におけるギャップδ１３０の周方向の変化態様を、クランク軸１１８の軸心Ｃ１１８を通る面に対して折り返した変化態様となるように設定されることで、クランク軸１１８の全体においてバランスが取れるように構成することができる。

すなわち、モータ１３０、１３２が通電され、第１、第２偏心体１２０、１２２から動力伝達の際の偏心荷重が伝達されてきてクランク軸１１８が撓んだとしても、これによって、実際のロータ１４０、１４２とステータ１５０、１５２との間のギャップδ１３０、δ１３２は、周方向および径方向において、より均一に近くなり、モータ１３０、１３２が発生する駆動トルクをより平準化させることができるようになる。そして、この実施形態では、アキシャルギャップ型のモータ１３０、１３２が軸方向に対向して設けられているため、それぞれのモータ１３０、１３２で発生するスラスト荷重を互いに相殺することもできる。

なお、このような振り分けタイプの偏心揺動型の減速機が採用されている場合においても、先の実施形態で説明したような変形例を同様に採用することができ、同様の作用効果を得ることができる。

そして、偏心揺動型の減速機は、上記以外にも種々の構成が知られているが、モータが、クランク軸に設けられ、該クランク軸と一体的に回転するロータと、該ロータとの間にギャップを設けて配置されるステータと、を有している限り、本発明を同様に適用することができ、同様の作用効果を得ることができる。例えば、キャリヤが固定され（外歯歯車の自転が拘束され）、内歯歯車が回転する枠回転型の偏心揺動型の減速機でもよいし、内歯歯車が外歯歯車に対して偏心揺動する内歯歯車揺動タイプの偏心揺動型の減速機であってもよい。

また、本発明は、ロータとステータとの間のギャップの変化に敏感なアキシャルキャップ型のモータに適用することで、特に顕著な作用効果を得ることができるが、モータの種類は、必ずしもアキシャルギャップ型のモータに限定されない。つまり、例えばロータとステータとの間のギャップが径方向に形成されているラジアルギャップ型のモータにも、本発明を同様に適用することができる。つまり、ラジアルギャップ型のモータにおいても、ロータがクランク軸に設けられ、該クランク軸と一体的に回転し、かつステータが、該ロータとの間にギャップを設けて配置される場合には、クランク軸の変形によって、該ロータとステータとの間のギャップが変化するという問題は、同様に発生する。そして、クランク軸が変形していない状態において、モータに通電したときのロータとステータとの間に発生する吸引力を、周方向位置によって異ならせることにより、先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、ラジアルギャップ型のモータにおいて、モータに通電したときのロータとステータとの間に発生する吸引力を周方向位置によって異ならせる場合も、例えば、先の実施形態と同様に、モータに通電していない状態において、ギャップが周方向位置によって異なるように構成するようにしてもよい。また、モータに通電していない状態において、ロータの永久磁石の磁力が周方向位置によって異なるように構成するようにしてもよい。

１…駆動装置
１０…減速機
１２…内歯歯車
１４、１６…外歯歯車
１８…入力軸（クランク軸）
２０、２２…偏心体
２４、２６…キャリヤ
３０…モータ
４０…ロータ
５０…ステータ

Claims (9)

1. モータと、偏心体が設けられたクランク軸を有する偏心揺動型の減速機と、を備えた駆動装置において、
   前記モータが、前記クランク軸に設けられ、該クランク軸と一体的に回転するロータと、該ロータとの間にギャップを設けて配置されるステータと、を有し、
   前記モータは、前記ロータと前記ステータとが、軸方向に前記ギャップを設けて対向するアキシャルギャップ型のモータであり、
   前記クランク軸は、前記ロータよりも前記偏心体側においてのみ軸受により支持され、
   前記クランク軸が変形していない状態において、前記モータに通電したときの前記ロータと前記ステータとの間に発生する吸引力を、最外周を含む同一の径方向位置において、周方向位置によって異ならせた
   ことを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１において、
   前記モータに通電していない状態において、前記ギャップが最外周を含む同一の径方向位置において、周方向位置によって異なる
   ことを特徴とする駆動装置。
3. 請求項２において、
   前記軸受は、前記ロータに最も近い前記偏心体と前記ロータの間に配置され、
   前記ロータに最も近い前記偏心体の最大偏心方向における前記ギャップが、該偏心体の反最大偏心方向における前記ギャップよりも小さい
   ことを特徴とする駆動装置。
4. 請求項２または３において、
   前記ギャップが、同一の周方向位置において、径方向位置によっても異なる
   ことを特徴とする駆動装置。
5. 請求項４において、
   前記軸受は、前記ロータに最も近い前記偏心体と前記ロータの間に配置され、
   前記ギャップが、同一の周方向位置において、前記最大偏心方向から反最大偏心方向に向かって大きくなる
   ことを特徴とする駆動装置。
6. 請求項２〜５のいずれかにおいて、
   前記ロータは、ベースプレートと、前記ベースプレートの表面に配置された永久磁石と、を有し、
   前記ベースプレートの軸方向厚さを周方向位置によって異ならせることにより、前記ギャップが最外周を含む同一の径方向位置において、周方向位置によって異なる
   ことを特徴とする駆動装置。
7. 請求項１〜６のいずれかにおいて、
   前記モータとして、第１、第２のアキシャルギャップ型のモータを有し、
   前記クランク軸の一端に、前記第１のアキシャルギャップ型のモータのロータ、他端に前記第２のアキシャルギャップ型のモータのロータが設けられ、
   前記第２のアキシャルギャップ型のモータにおける前記ギャップの周方向の変化態様は、前記第１のアキシャルギャップ型のモータにおける前記ギャップの周方向の変化態様を、前記クランク軸の軸心を通る面に対して折り返したものである
   ことを特徴とする駆動装置。
8. 請求項１〜７のいずれかにおいて、
   前記ロータによって形成される磁界が、該ロータの周方向位置によって異なる
   ことを特徴とする駆動装置。
9. モータと、偏心体が設けられたクランク軸を有する偏心揺動型の減速機と、を備えた駆動装置において、
   前記モータが、前記クランク軸に設けられ、該クランク軸と一体的に回転するロータと、該ロータとの間にギャップを設けて配置されるステータと、を有し、
   前記モータは、前記ロータと前記ステータとが、軸方向に前記ギャップを設けて対向するアキシャルギャップ型のモータであり、
   前記クランク軸は、前記ロータよりも前記偏心体側においてのみ軸受により支持され、
   前記モータに通電していない状態において、前記ギャップが最外周を含む同一の径方向位置において、周方向位置によって異なる
   ことを特徴とする駆動装置。

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